KR20130140545A - 고온 처리챔버를 밀봉하는데 유용한 수축 및 팽창가능한 수냉식 게이트밸브 - Google Patents

Abstract

진공 또는 다른 차압 통로(20)를 선택적으로 봉쇄하기 위해서 팽창하지 않는 경우에 선회하는 팽창가능한 게이트(12)를 포함하는 진자 게이트밸브(10)가 개시된다. 상기 밸브는 상기 통로의 한쪽을 빌봉하는 밸브판(56)과, 게이트부재가 팽창하는 경우에 상기 통로의 반대쪽에 접하는 링(88) 또는 장벽판(154)을 포함한다. 압축 스프링(106)은 상기 밸브판과 링에 부착되어 스프링을 따라서 연장되고 상기 스프링을 잡는 말단부들을 구비한 각각의 2단 행거들에 의해서 상기 밸브를 폐쇄하도록 상기 밸브판과 링을 떨어지게 민다. 2단 행거들(66, 102)의 중간 사이에 형성된 공기 구멍(114)에 공압(116)이 적용되고, 봉쇄위치에 있는 밸브를 개방하기 위해서 밸브판과 링을 서로 떨어지게 미는 스프링력을 수용한다. 이에 의해서, 만일 압력이 실패하면, 밸브는 밀봉 상태에 대하여 실패한다. 축방향으로 이동가능한 밸브나 장벽판은 가열된 처리챔버와 함께 사용할 수 있도록 하기 위해서 바람직하게는 물로 냉각된다(60). 그러므로, 본 발명은 상업적으로 유용한 밸브들을 약간 변형하여 고온의 최소 오염 게이트밸브를 형성할 수 있게 한다. 또한, 게이트밸브는 전력, 공압 및 펌프 실패에 대하여 페일-세이프(fail-safe) 방식으로 제조된다.

Description

고온 처리챔버를 밀봉하는데 유용한 수축 및 팽창가능한 수냉식 게이트밸브{Retractable and Expandable Water Cooled Valve Gate Useful for Sealing a Hot Processing Chamber}

본 발명은 게이트를 가지며 상기 게이트에 의해서 밀봉가능한 통로의 내외로 측방향으로 이동할 수 있는 진자 또는 슬라이더 밸브에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 가압된 상태로 상기 통로 내로 측방향으로 이동하고 상기 통로를 밀봉하도록 축방향으로 팽창할 수 있는 게이트들을 갖는 밸브에 관한 것이다.

다양한 형식의 처리 장비는 감소된 압력 또는 조절된 주위환경하에서 작동하는 처리챔버를 포함하는데, 이때 가공물이 처리될 수 있도록 하기 위하여 상기 처리챔버내로 밀봉가능한 통로를 제공하는 것이 필요하며, 아니면 처리중에 사용되는 큰 장비가 다른 압력이나 다른 주위환경하에서 처리챔버와 다른챔버 또는 외부 사이에 적어도 임의적으로 이송되는 것을 필요로 한다. 그 결과, 상기 통로는 상기 기판의 통과나 상기 장비의 삽입을 위해서 개방될 필요가 있으나, 작동의 다른 상태 동안에는 폐쇄될 필요가 있다. 즉, 큰 밸브가 필요하다. 상기 밸브를 위한 2개의 추가적인 요구조건들은 상기 인접한 처리챔버 내에서 일어나는 고온에 대하여 저항할 것이며, 상기 밸브의 그러한 작용은 상기 처리챔버를 오염시키는 매우 적은 입자들을 생성하게 된다.

만일 상기 통로가 커져야하고 대략적으로 원형을 이룰 필요가 있다면, 2개의 관련된 밸브 타입들은 자주 사용된다. 진자 게이트밸브 또는 스윙밸브로 불리우며 간단히는 진자밸브로서 불리우는 제 1 타입에 있어서, 상기 통로를 밀봉할 수 있는 게이트는 상기 통로로부터 떨어진 수축위치로부터 상기 통로에 있는 능동 또는 봉쇄위치로 상기 통로로부터 편심을 이루는 축 주위로 회전하며, 상기 봉쇄위치는 큰 입자들이 상기 통로를 통과하는 것을 봉쇄하는 위치이다. 슬라이더나 셔틀밸브로서 불리우는 제 2 타입에 있어서, 상기 게이트는 상기 수축위치와 상기 봉쇄위치 사이에서 일반적으로 선형축을 따라서 측방향으로 이동한다. 두 경우에 있어서, 일단 상기 게이트가 상기 봉쇄위치에 도달하면, 상기 통로를 봉쇄하게 되지만, 진공밀봉을 형성할 필요는 없다. 상기 통로의 밀봉을 완벽하게 하기 위해서, 상기 게이트는 상기 통로를 에워싸는 밀봉표면과 결합하도록 상기 통로의 축을 따라서 이동할 필요가 있다. 상기 통로가 봉쇄되지 않아야할 필요가 있는 경우에, 상기 게이트는 상기 통로 밖으로 이동하기 전에 상기 밀봉표면으로부터 멀어지게 이동할 필요가 있다.

비록 본 발명은 그렇게 제한되지는 않지만, 그러한 밸브의 한가지 적용은 실리콘 잉곳(ingots)이나 보올(boubles)의 초크랄스키 성장(Czochralski growth)이 개입되는데, 실리콘의 청크(chunks)나 펠렛으로 채워지거나 재충전되는 도가니는 약 1416℃의 실리콘 용융점 이상으로 가열되고, 그래서 액체 실리콘의 용융물은 도가니에 존재한다. 실리콘의 작은 시드(seed)는 용융물의 표면으로 하강한다. 만일, 단결정 실리콘이 바람직하면, 실리콘 시드는 단결정이 되어야하고 원하는 결정배향을 가져야 한다. 상기 실리콘 용융점 부근의 온도의 주의깊은 제어에 의해서, 상기 액체 실리콘은 상기 실리콘 시드상에서 결정화되고, 상기 시드는 시드의 결정 배향과 동일한 결정 배향의 실리콘의 큰 조각으로 성장한다. 성장하는 실리콘 조각은 느리게 수축하고 상기 처리는 계속되고 그래서 상기 조각의 폭과 축방향 길이가 증가하게 된다. 온도 및 다른 성장 매개변수들을 다시 주의깊게 제어하면, 측방향 길이는 예를 들어 실리콘 웨이퍼들의 현재 세대에 대하여 바람직한 200mm 또는 300mm의 원하는 직경으로 제한될 수 있다. 원하는 제품은 원하는 직경과 아마도 2m 길이의 단결정 실리콘의 원통형 잉곳이다. 잉곳의 하단부가 성장함에 따라서, 상기 잉곳은 도가니 위로 풀 챔버(pull chamber) 내로 상방향으로 느리게 끌어 올려진다. 원하는 길이의 잉곳이 성장한 후에, 상기 잉곳은 상기 용융물로부터 하방향으로 테이퍼져서 분리되고, 상기 풀 챔버 내로 수축된다. 실리콘 잉곳의 적어도 용융 및 성장과정 동안에, 도가니 챔버는 예를들어 10 내지 50torr의 범위인 감소된 압력의 아르곤과 같은 비활성 분위기에서 유지된다.

초크랄스키 성장에 있어서, 도가니는 한 잉속의 성장을 완료하기에 충분한 실리콘 청크로 적재된다. 한 잉곳이 성장한 후에, 도가니는 통상적으로 냉각되어 버려지고 새로운 도가니가 다음 잉곳을 위해서 사용된다. 배치 초크랄스키에 있어서, 도가니의 장시간 가열과정 동안에 도가니 챔버로부터 풀 챔버를 선택적으로 고립시키고, 그것의 장입을 하고 다음에는 시드 결정을 풀 챔버로부터 빠르게 낮춘다. 또한, 도가니의 잉곳을 독립적으로 냉각시키는 것이 바람직하다. 통상적으로, 도가니 챔버와 풀 챔버 사이에 있는 밸브는 플래퍼 밸브(flapper valve)로서 작동하는데, 이것은 효과적이지만 풀 챔버에서 상당한 높이를 차지한다. 공장에서 과도하게 높은 천정이 필요함이 없이 가능한한 풀 챔버를 만드는 것이 필요하다.

재장입 초크랄스키에 있어서, 한 잉곳의 성장 후에, 도가니는 실리콘 청크의 다른 배치로 재충전되고, 공정은 다른 잉곳을 위해서 반복된다. 그러나, 도가니를 상당히 냉각시킴이 없이 그리고 도가니 챔버의 원하는 주위환경을 저해함이 없이 재충전이 되어야만 한다. 그 결과, 실리콘의 새로운 충전은 몇가지 종류의 밸브 통로를 개입하는 로드 로크를 통해서 도입되어야 한다.

연속적인 초크랄스키에 있어서, 단지 제한된 양의 실리콘이 도가니에서 용융되나, 고체 실리콘은 초크랄스키 인발과정 동안에 연속적으로 또는 적어도 간헐적으로 도가니에 추가되고, 액체를 증가시키도록 즉시 용융된다. 또한, 도가니가 동일한 양의 실리콘 용융물로 채워지는 동안에, 다중 잉곳들이 순차적으로 성장한다. 명백하게도, 풀 챔버는 마지막 성장 잉곳의 제거 및 새로운 시드의 삽입을 허용하기 위해서 밸브 개폐되어야만 한다. 또한, 호퍼에 포함된 고체 실리콘 장입은 도가니 챔버의 압력으로 가압되고 장입물의 양은 도가니의 수명에 대하여 필요한 전체 장입물보다 작은 것이 바람직하다. 그러므로, 만일 이것이 성장한 잉곳의 제거과정 동안에 일어날지라도 재장입되는 경우에 몇몇 밸브 개폐는 도가니 챔버를 호퍼와 격리시키는 것이 요구된다. 연속적인 초크랄스키의 변종에 있어서, 실리콘은 도가니 외부로 예비-용융되고, 도가니에서 일정한 용융 수준을 유지하도록 도가니 내로 유동하지만, 밸브 개폐는 추가적인 고체 실리콘으로 예비-용해장치를 재충하는 것이 여전히 필요하다.

이러한 초크랄스키 처리에 사용되는 밸브들은 고온 및 낮은 입자 생성의 2가지 추가적인 요구조건들을 겪게 된다. 도가니 챔버의 내부를 향하는 밸브들은 매우 높은 도가니 또는 도가니 로를 향하는 게이트를 통해서 작동하고, 탄력있는 오(O)링과 같은 종래의 밀봉은 용융된 실리콘의 온도 이하에서 실패한다. 고온 부분들에 대한 임시 노출은 오(O)링의 질을 급격하게 저하시킬 것이다. 둘째로, 밸브들은 도가니 내로 떨어질 수 있고 생산될 실리콘 잉곳을 오염시킬 수 있는 최소의 입자들을 발생시키는 것이 필요하다. 그러나, 대부분의 밸브들은 스테인레스 강이나 다른 오염 재료로 구성된 2개의 인접한 부분들 사이에 몇가지 종류의 활주운동을 개입한다.

많은 진자 밸브들은 게이트의 회전운동을 제공하는 샤프트에 대한 축방향 운동을 제공함으로써 축방향 밀봉운동을 달성한다. 그러나, 회전 샤프트의 축방향 운동은 게이트를 밀봉하는데 필요한 큰 밀봉력을 제공하고 상기 통로 다음의 기계적인 운동에 의해서 원하지않는 입자들을 생성하도록 회전 샤프트와 대면적 게이트에서 과도한 구부러짐을 발생시키는 것으로 사료되었다.

예를 들어 파워 실패나 펌프 실패과정 동안에 밸브는 페일 세이프(fail safe)될 것이다, 즉 실패과정 동안에 그것의 밀봉된 조건으로부터 밀봉되지않은 조건으로 또는 그 역으로 제어되지않고 변한다.

축방향으로 팽창가능한 게이트인 진자 또는 셔틀 게이트밸브는 압축상태에서 통로로부터 멀어지는 수축위치와 통로에 있는 봉쇄위치 사이에서 진공-밀봉가능한 통로로 횡방향으로 이동이 가능하다. 상기 봉쇄위치에 있는 동안에 상기 게이트는 상기 통로를 진공 밀봉시키고 상기 밀봉력에 대항하여 대향표면에 강제로 인접하도록 축방향들로 팽창될 수 있다.

진자밸브는 상기 통로로부터 편심인 축 주위로 상기 게이트를 회전시킨다. 셔틀밸브는 상기 진공통로의 축에 대하여 수직하게 상기 게이트를 선형으로 이동시킨다.

압축스프링들은 상기 밸브를 폐쇄하도록 반대의 외부방향으로 상기 밸브판과 상기 인접부재를 축방향으로 편향하도록 지지된다. 포지티브 공압은 상기 게이트가 봉쇄위치에 있는 동안에 상기 밸브를 밀봉하지 않게 상기 밸브판과 링을 반대의 안쪽방향으로 향하게 할 수 있다.

한 세트의 실시 예들에 있어서, 상기 밸브판은 고온쪽으로 향하게 구성되고, 밀봉 오(O)링은 상기 통로를 에워싸는 플랜지나 상기 밸브판에 위치할 것이다. 이러한 실시 예에 있어서, 다른쪽에 있는 인접부재는 링이될 것이다.

다른 실시 예에 있어서, 상기 밸브판은 고온쪽으로부터 멀어지게 구성되고, 밀봉 오(O)링은 상기 밸브판에 위치할 것이며, 상기 봉쇄위치나 비-봉쇄위치 사이를 이동하는 동안에 상기 봉쇄위치나 비-봉쇄위치에서 상기 고온쪽을 절대 향하지 않는다. 이러한 실시 예에 있어서, 상기 인접부재는 상기 게이트가 폐쇄되어 상기 밸브판과 그것의 오(O)링을 차폐하는 경우에 상기 통로를 덮는 인접판이다.

상기 밸브판이나 인접판은 상기 밸브의 내부를 열적으로 보호하도록 액체 냉각될 것이다. 상기 액체는 상기 수축위치와 상기 봉쇄위치 사이에서 상기 진자 게이트밸브를 이동시키는 아암에서 축방향으로 이동가능한 밸브판과 액체통로를 연결하는 유연한 배관을 통해서 공급될 물이나 다른 액체이다.

본 발명은 가압된 상태로 상기 통로 내로 측방향으로 이동하고 상기 통로를 밀봉하도록 축방향으로 팽창할 수 있는 게이트들을 갖는 밸브를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 진자 게이트밸브의 실시 예의 정사도.
도 2는 다른 방향을 따라서 도시한 도 1의 진자 게이트밸브의 정사 부분 단면도.
도 3은 도 1 및 2의 진자 게이트밸브의 게이트의 정사도.
도 4는 도 3의 게이트의 평면도.
도 5는 도 3 및 4의 게이트를 포함하는 도 1 및 2의 진자 게이트밸브의 측단면도.
도 6은 도 4의 선 B-B를 따라 도시한 도면으로서 게이트의 내부 팽창상태 또는 외부 압축상태를 보여주는 도 3 및 4의 게이트의 측단면도.
도 7은 동일한 단면선을 따라서 도시한 도면으로서 게이트의 내부 압축상태 또는 외부 팽창상태를 보여주는 도 6의 게이트의 측단면도.
도 8은 게이트 하우징의 플랜지상에 위치한 오(O)형 링을 구비한 것으로서 도 5의 것과 유사한 진자 게이트밸브의 측단면도.
도 9는 처리챔버와 대향하는 게이트의 일측에 위치한 오(O)형 링을 구비한 진자 게이트의 개략적인 측단면도.

본 발명의 진자밸브(10)의 일 실시 예가 도 1에 비단면 정사도로 도시되어 있고, 도 2에 단면 정사도로 도시되어 있으며, 2조각 진공-타이트 밸브하우징(16)의 내측에 부착된 단이진 플랜지(14)에 인접한 봉쇄위치에 나타낸 게이트(12)를 포함한다. 도 2에 도시된 다른 단이진 플랜지(18)는 상기 밸브하우징(16)의 외측에 부착된다. 상기 플랜지들(14,18)은 다른 압력이나 분위기하에서 선택적으로 유지되는 각각의 챔버에 대하여 볼트에 의해서 고정되어 진공 밀봉될 것이다. 2개의 플랜지들(14,18)의 원형 보어들은 중앙 통로축(20)을 따라서 연장되는 통로를 구비하고 게이트(12)에 의해서 선택적으로 밀봉되는 진공포트를 한정하는데 사용될 것이다. 내측은 앞서 설명한 쵸콜라스키 가열로와 같은 고온의 환경에 노출될 것이다. 유연한 밀봉을 제외하고 밸브(10)의 거의 모든 내부 부품들은 스테인레스강으로 구성될 것이다.

도 3에서 정사도로 그리고 도 4에서 평면도로 도시한 게이트(12)는 진공포트의 통로축(20)으로부터 편심으로 평행하게 정렬된 선회축(26)을 따라서 연장되고 선회축(26) 주위로 선회하는 회전 샤프트(24)상에 있는 방사상으로 연장된 지지아암(22)을 통해서 지지된다. 다시 도 2를 참조하면, 회전 샤프트(24)는 밸브 하우징(16)의 외부로 레버 아암(28)에 고정되는데, 상기 레버 아암은 선회축(26)으로부터 멀어지게 연장되어 이중-선회 링크(32)를 통해서 액튜에이터(30)에 연결되고, 이때 상기 액튜에이터(26)는, 상기 하우징(16)상에 있는 스톱(34)에 상기 레버 아암(24)이 결합하는 상기 플랜지들(14,18)에 인접한 봉쇄위치와, 도 2에서 점선(36)으로 나타낸 개방된 수축 또는 저장위치(36) 사이에서, 상기 게이트(12)가 이동할 수 있게 한다. 즉, 상기 회전 샤프트(24)상에서 상기 지지 아암(22)에 의해서 지지되는 상기 게이트(12)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 통로에 있는 봉쇄위치와 수추위치(36) 사이에서 액튜에이터(30)에 의해서 회전된다. 수축위치(36)에 있어서, 상기 게이트(12)는 상기 밸브 하우징(16) 내에 유지되지만, 꽤 큰 아이템인 상기 플랜지들(14,18)의 내경의 크기의 통로에 대하여 진공 포트를 깨끗하게 남긴다. 수축위치(36)는 상기 밸브 하우징(16)의 2개의 부분들 사이에 있는 조인트와 밸브 하우징(16)의 상부의 비-패턴화 부분 아래에 놓인다. 상기 액튜에이터(30)는 단지 2개의 위치들 사이에서 상기 게이트(12)를 이동시켜야 하고, 그래서 솔레노이드 선형 액튜에이터가 사용되지만, 공기압 액튜에이터, 모터구동 워엄 드라이브, 기어드 드라이브 또는 다른 형식의 액튜에이터들로 대체될 수 있다. 많은 이미 설명한 부분들은 통상적인 것들로서, 예를 들어 미국 캘리포니아주 엘크 그로브(Elk Grove) 소재의 GNB Corporation사에 의해서 시판중에 있는 것을 들 수 있다.

진자밸브(10) 및 그것의 케이트(12)의 내부는 도 4의 평면도의 단면선 A - A를 따라 도시한 도 5의 측단면도에 보다 상세히 도시되어 있다. 베어링들(36)은 밸브 하우징(16)의 외부에 대하여 밀봉된 제 1 장착판(38)에서 고정된 축위치에서 상기 회전 샤프트(24)를 회전 가능하게 지지한다. 제 2 장착판(42)에 있는 제 1 회전 필봉(40)과 상기 밸브 하우징(16)의 내측에 대하여 밀봉된 제 3 장착판(46)에 있는 제 2 회전 밀봉(42)은 상기 밸브 하우징(16)의 외부와 내부 사이에서 상기 회전 샤프트(24)에 대하여 진공 밀봉을 제공한다.

상기 회전 샤프트(24)는 방사상으로 연장된 아암(22)에 고정되고, 게이트 축(52) 주위로 배열된 환형의 중간판(50)에 일체로 형성되거나, 예시한 실시 예에서 거기에 고정되며, 이때 상기 게이트 축은 상기 게이트(12)가 상기 봉쇄위치에 놓이는 경우에 상기 진공 통로 축(20)와 일반적으로 일치한다. 상기 중간판(50)은 방사상 외부로 연장되는 핸들(54)을 포함하는데, 이 핸들은 상기 지지 아암(22)에 고정되어 결국에는 상기 회전 샤프트(24)에 고정된다.

상기 게이트(12)는 도 5에 도시된 바와 같이 그것의 봉쇄위치, 그러나 비-밀봉 수축위치에 놓인다. 외부 주변부 근처에 환형 오(O)링 홈(58)을 갖는 밸브판(56)을 그것의 내부(도시된 바와 같이 낮은) 쪽에 포함한다. 오(O)링 홈(58)에 있는 통상적으로 탄력있는 오(O)링은 게이트(12)가 축방향으로 연장되는 경우에 상기 내부 플랜지(18)의 뒤쪽에서 밀봉 표면에 대하여 상기 밸브판(56)을 밀봉시킨다. 접혀진 나선형 냉각 채널(60)이 상기 밸브판(56)에 형성되고, 일반적으로 원형인 냉각 커버(62)에 의해서 밀봉된다.

상기 게이트(12)는 도 6의 단면도에서 내부로 압축되거나 외부로 팽창된 상태로 그리고 도 7의 단면도에서 내부적으로 팽창되거나 외부적으로 압축된 상태로 도시되는데, 상기 도면들은 상기 도 4의 구부러진 단면선 B-B를 따라 도시한 것이다. 셋 또는 그 이상(설명한 실시 예에서는 4개)의 분절화된 내부 라이저들(64)은 소위 판 링크로 불리우고 도 4의 평면도에 도시되어 있고, 냉각 커버(62) 및 부착된 밸브판(56)의 주변부 주위로 배열된다. 도 6 및 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 내부 라이저들(64)은 냉각 커버(62) 및 부착된 밸브판(68)을 외부판(66)에 연결하며, 이때 상기 외부판 캐리어로 불리우고 게이트(12)의 다른 외부(도시된 바와 같이 상방향으로)쪽에 위치된다. 외부판(66)은 그것의 외부에 외부 평평한-표면 플랜지(68) 및 그것의 내부에 안쪽으로 연장되는 환형 림(70)을 갖는다. 원형 캡 밀봉(74)은 환형 림(68)의 외면과 평면을 이루고 고정되며, 외부판(66)에서 중앙 틈새를 진공 밀봉하기 위해서 오(O)링에 의해서 외부판(66)에 진공 밀봉된다. 중앙 틈새는 나중에 설명할 공기챔버의 부분들을 형성한다.

게이트(12)는 셋 또는 그 이상(설명한 바와 같이 4개)의 분절화된 외부 라이저들(86)을 통해서 상기 게이트(12)의 다른 쪽에 있는 외부 환형 인접 링(88)에 부착된 일반적으로 원형의 내부판(84)을 그것의 내부측에 더 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 지지 아암(22)에 인접한 외부 라이저(86A)는 게이트(12)의 팽창과 수축을 수용하도록 상기 중간판(50)의 핸들(54)이 충분한 축방향 틈새로 통과할 수 있게 하기 위하여 슬롯(90)을 포함한다. 지지 아암(22)에 대향하는 외부 라이저(86B)는 냉각수나 다른 형식의 냉각액체를 밸브판(58)의 냉각 채널로 제공하기 위해서 상기 냉각 커버(62)에 고정될 수직방향으로 하강하는 냉각스템(92)을 충분한 축방향 틈새를 두고 수용하도록 하부 틈새를 포함한다. 내부판(84)은 밸프판(58)에 고정되지 않으며, 그들 사이의 간격은 게이트(12)가 팽창하고 수축함에 따라서 변한다. 마찬가지로, 비록 인접 링(88)과 외부판(66)이 동일한 높이를 가질지라도, 이들은 함께 고정되지 않으며, 그들 사이의 상대적인 축방향 변위는 게이트(12)가 팽창하고 수축함에 따라서 변한다. 내부와 외부 라이저들(64,86)의 형태와 수는 변할 것이다. 이것들은 다른 반경으로 위치하고, 이들중 하나는 단일 관형 요소가 될 것이다.

도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 외부 라이저들(86)은 상기 게이트 축(52) 주위로 일반적으로 원형 배열로 내부 라이저(64)와 끼워진다. 도 6에 도시된 게이트(12)의 팽창상태에 있어서, 인접 링(88)은 도 5의 외부 플랜지(14)의 내부측의 환형 인접표면(94)과 결합한다. 이러한 실시 예에 있어서, 외부 플랜지(14)의 내부면에는 오(O)링이 제공되지 않으며, 외부 플랜지(14)와 인접 링(88) 사이의 결합은 상기 내부 플랜지(18)에 대하여 밀봉력과 동등하고 반대인 대항력을 주로 제공하고, 이에 의해서 회전 샤프트(24)와 지지부(22)의 토크와 구부러짐이 감소하거나 제공되고, 지지 아암(22) 그 자체가 제공할 수 있는 것보다 큰 밀봉력을 가능하게 한다. 즉, 상기 밀봉력은 상기 지지 아암(22)을 통해서 전달되지 않으며, 회전 샤프트(30)는 플랜지들(14,18), 중간 인접링(88) 및 밸브판(56) 사이에서 축방향으로 발휘된다. 인접 링(88)과 인접표면(94)의 하나 또는 모두는 연속적이지 않고 분전화될 것이다.

내부판(84)은 뒤집어진 환형 스프링 캡(102)에 고정된 중앙 포스트(100)를 또한 포함하는데, 상기 중앙 포스트는 포스트(100)와 캡(102) 사이에 있는 나사에 의해서 고정된다. 상기 스프링 캡(102)은 상기 포스트(100)의 내부쪽으로부터 방사상 외부로 연장되는 환형상 림(104)을 갖는다.

압축 스프링(106)은 내부판(84)에 연결된 스프링캡(102)의 립(104)과 외부판(66)의 림(70) 사이에서 가압된다. 외부판(66)의 스프링캡(102)과 중간부분들은 내부판(56)과 외부판(66)의 외부로부터 연장되어 스프링(106)에 의해서 점유된 공간을 가로지르는 각각의 행거로서 작용한다. 스프링(106)이 압축되는 경우에, 2개의 림들(70,104)을 떨어지게 가압하고, 그러나 내부판과 외부판(84,66)을 함께 역으로 당기고, 다음에는 인접링(88)과 밸브판(56)을 멀어지게 당긴다. 즉, 스프링(106)은 게이트(12)를 그것의 외부로 팽창되거나 밀봉된 상태로 편향시킨다. 스프링(106)은 스프링 재료의 원추형상 와셔인ㅈ접시 와셔의 형태를 이룬다. 다중 접시 와셔가 교대하는 원추형 슬로프로 적층되는 경우에, 이들은 강한 압축 스프링으로서 작용한다. 스프링(106)과 연관된 스프링 홀더(102)는 스프링 커버나 캡 밀봉(74)을 제거함으로써 개방되는 상기 외부판(66)에 있는 중앙 틈새를 통해서 스프링 홀더(102)를 포스트(100) 위로 나사결합시킴으로써 조립될 것이고, 이에 의해서 스프링(106)을 가압하고 게이트(12)를 상기 포인트, 즉 인접링(88)이 외부 플랜지(14)와 결합하고 밸브판(56)이 상기 게이트(12)에 걸친 소정의 기대되는 압력차를 회피하기에 충분한 힘으로 내부 플랜지(18)와 결합하고 밀봉하는 상기 포인트로 위치하게 한다.

제 1의 환형 벨로우즈(110)는 중간판(50)과 외부판(66) 사이에서 축방향으로 팽창가능한 진공 밀봉과 벽을 제공하고, 제 2의 환형 벨로우즈(112)는 중간판(50)과 내부판(84) 사이에서 축방향으로 팽창가능한 진공 밀봉과 벽을 제공한다. 이에 의해서, 팽창가능한 공기챔버(114)가 도 5에 도시된 중간판(50)을 통과하는 수직한 통로(115)를 포함하여 벨로우즈(110, 112), 외부판(66) 및 내부판(84) 내부에 형성된다. 공기챔버(114)는 게이트(12)의 양쪽에 대하여 밀봉되어 진공포트의 외부쪽과 진공챔버로부터 고립될 것이다.

압축 스프링(106)은 공기챔버(114) 내에 배치되어 축방향으로 팽창 및 수축하게 된다. 공기챔버(114) 내에 압축 스프링(106)이 배치되면 공기챔버(114)는 단면이 비교적 확대될 수 있고, 그래서 외부판과 내부판(66,84)에 적용되는 압력차는 2개 플랜지들(14,18)의 중앙 보어들의 영역들의 적어도 75%, 바람직하게는 적어도 90%, 보다 바람직하게는 100% 되는 영역에 적용되며, 이것은 게이트(12)를 가로질러서 회피하여야만 하는 힘의 양(pressure times area)을 한정한다. 따라서, 공기챔버(114)에 적용되어야만 하는 압력의 양은 만일 공기챔버(114)가 압축링(114) 내에 위치되고 훨씬 작은 단면을 가지면 필요한 압력의 양으로부터 줄어든다. 이러한 관계는 내부 플랜지(18)의 보어와 외부판(68)을 개입시키는 게이트(12)의 진공 밀봉측에 의해서 필요해진다. 그러한 배치는 게이트 밸브(10)를 통해서 결합된 2개의 챔버들의 더러운 환경과 가능한한 강력한 반대로부터 압축 스프링(106)을 또한 보호한다.

고압의 공기나 다른 가스의 선택적인 소오스가 회전 샤프트(24)에 있는 축방향 보어(116)와 림(50)에 있는 방사상 보어(118)를 통해서 공기챔버(114)에 연결되고 그러므로 핸들(54)에 있는 연결된 보어를 통해서 수직한 통로(115)에 연결된다. 포지티브 가스 압력은 내부판과 외부판(66,84)을 서로 떨어지도록 스프링(106)에 대하여 작용하고, 그러므로 인접링(88)과 밸브판(56)은 정적인 중간판(50)을 향하여 반대방향으로 이동하게 된다. 즉, 포지티브 가스 압력은 게이트(12)를 그것의 축방향으로 팽창되고 외부로 가압된 상태로 가압하고, 비록 게이트(12)가 진공 포트에 있는 봉쇄위치에 유지될지라도 밸브(10)를 개방시킨다. 한편으로, 감소된 압력, 예를 들면, 공기 소오스로부터 나오는 대기압하에서, 스프링(116)은 2개의 림들(70,114)을 떨어지게 하고, 그래서 내부판과 외부판(66,84)을 역으로 당겨서 떨어지게 하고 다음에는 밸브판(56)과 인접링(88)을 내부로 팽창되지만 외부로 가압되거나 또는 게이트(12)의 밀봉된 상태로 멀어지게 가압한다. 게이트(12)의 팽창과 압축을 생성하는 기계적인 작동 부품들은 공기챔버(114) 내에 포함되고, 아마도 적대적인 처리환경으로부터 고립되어 공정에 오염물질들을 가져오지 않을 것이다.

게이트(12)의 팽창된 상태와 압축된 상태 사이의 운동은 예를 들어 0.110 inch(2.8mm)로 비교적 작다. 또한, 도 5를 통해서 명백히 알 수 있는 바와 같이, 밸브판(56)과 인접링(88)의 축방향 이동거리는 다르다.

스프링이 게이트를 폐쇄위치로 편향시키고 밸브를 개방시키기 위해서 네가티브 가스압력에 의존하는 방식으로 간단한 팽창가능한 게이트를 설계하는 것이 가능하다. 그러나, 그러한 설계는 대기압의 차압으로 제한되고, 그것의 외부쪽이 내부쪽보다 낮은 압력하에 있는 경우에 상기 게이트를 밀봉하는 것이 부적당할 것이다.

본 실시 예의 진자밸브는 3개의 정상 상태를 가지는데, 그것은 상기 게이트가 상기 진공포트로부터 떨어져서 위치하는 수축상태, 상기 게이트가 상기 진공포트의 통로에 위치하지만 팽창되지 않아서 밀봉을 하지않는 봉쇄 및 비-밀봉 상태, 그리고 상기 게이트가 상기 진공포트의 통로에 위치하고 상기 진공포트를 밀봉하기 위해서 팽창되는 밀봉 상태이다. 제 1 상태는 상기 밸브의 완전 개방상태에 대응하고; 제 3 상태는 완전 폐쇄상태에 대응한다. 보통은, 상기 게이트는 수축위치에서 가압되고, 운동하는 동안에는 수축위치와 봉쇄위치 사이에 놓인다.

정전 또는 공기압의 손실 경우에 있어서, 완전히 폐쇄된 밸브는 완전히 폐쇄된 상태로 유지되고, 수축 또는 저장위치(36)에 있는 게이트(12)를 갖는 개방된 밸브는 비록 게이트(36)가 게이트(12)의 저장위치(36)에서 팽창할지라도 개방된 상태를 유지한다. 또한, 만약 밸브의 바깥쪽이 낮은 압력하에서 유지되는 동안에 처리챔버에서 진공 손실이 발생하면, 스프링력은 역의 압력차에도 불구하고 밀봉을 유지하기에 충분한 크기를 갖게될 수 있다. 즉, 상기 밸브(10)는 대기압 대 진공 및 진공 대 대기압의 두 방향으로 밀봉할 수 있다. 그 결과, 게이트(12)가 봉쇄위치에 있는 한, 상기 게이트(12)는 보통은 폐쇄되고(N/C) 페일 세이프된다.

냉각수나 다른 냉각액체는 밸브판(56)에 형성된 냉각채널(60)을 통해서 순환하여 밸브(10) 내외로 운반되고, 유연한 호스로부터 회전 샤프트(24)에 형성된 2개의 축방향 냉각 보어들(120) 및 지지 아암(22)에 있는 설명하지 않은 채널들을 통해서 유동한다. 그러나, 밀봉판(56)은 회전 샤프트(24)가 축방향으로 실질적으로 고정되는 동안에 작은 거리에 걸쳐서 축방향으로 이동할 수 있다. 도 2, 3 및 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 스테인레스강으로 제조된 유연한 금속배관이 공급 튜브(112)와 복귀 튜브(114)를 형성하는데, 이들은 지지아암(22)에 형성된 각각의 채널들에 2개의 각각의 단부들에 고정되거나 용접되며, 밸브 하우징(16)의 내부에 있는 2개의 냉각 보어들(120)에 연결되고, 다른 2개의 각각의 단부들에서는 지지아암(22)에 대향하여 위치된 냉각 스템(92)에 형성된 2개의 워터 포트(126)(도 5 참조)에 연결된다. 두 튜브들(122,124)은 게이트(12) 외부의 주변부 경로들을 따라서 원형으로 연장되어 각각이 거의 반원형으로 형성된다. 두 워터 포트들(126)은 냉각 스템(92)에 형성된 채널들과 냉각 커버(62)를 통해서 밸브판(56)에 형성된 접혀진 나선형 냉각채널(60)의 대향하는 단부들에 연결된다. 냉각채널(60)의 두 단부들은 냉각 스템(92) 아래에 근접하고, 냉각채널(60)의 폴드(fold)는 밸브판(56)의 중앙 근처에 위치하고, 이에 의해서 밀봉을 완벽하게 하기 위해서 밸브판 오(O)-링 홈(58)에 위치된 종래의 오(O)을 사용할 수 있도록 하기에 충분히 밸브판(56)을 냉각시킨다. 축방향으로 고정된 회전 샤프트(24)에 대한 밸브판(56)의 제한된 축방향 운동은 긴 얇은 벽의 튜브들(122,124)의 고유한 유연성에 의해서 수용된다.

본 발명의 밸브는 초크랄스키 성장장치에서 바람직하게 사용될 수 있다. 일반적으로 수평인 통로를 갖는 본 발명의 밸브는 실리콘 소오스 재료를 도가니 내로 보충하도록 진공-펌핑되는 공급 호퍼로부터 도가니챔버내로 피드백 인젝터가 도입될 수 있도록 하기 위해서 도가니 챔버의 측면에 위치할 것이다. 초크랄스키를 재충전하기 위해서, 인젝터는 다른 보올을 위한 도가니를 완벽하게 채우기 위해서 성장 사이클 사이에만 삽입될 것이다. 연속적인 초크랄스키에 대하여, 상기 인젝터는 성장 사이클동안에 챔버내에 유지되지만, 호퍼를 보충하거나 도가니를 파괴함이 없이 공급장치상에서 긴급 유지보수를 수행하기 위해서, 도가니챔버 진공을 파괴함이 없이 제거될 필요가 있다.

그러나, 도 5의 구성에 있어서, 밸브판(56)의 챔버쪽에서 오(O)-링 홈(58)에 위치한 탄력있는 오(O)-링은 도가니의 고온쪽을 향하고, 밸브판(56)이 봉쇄위치내외로 스윙하는 경우에 노가니 내에서 녹을 수 있다. 비록 노출의 주기가 짧지만, 통상적으로 탄력있는 재료로 제조된 오(O)-링은 열에 대하여 민감하고 조기에 질 저하될 것이다. 이러한 잠재적인 문제는 도 8에 단면도로 도시된 게이트 밸브(130)에서 회피되고, 밸브 게이트(12)가 팽창되는 경우에 플랜지(18)에 대해서 밸브판(56)을 밀봉시키기 위해서 도가니를 향하는 고온측에서 중앙 축(20,52) 주위로 플랜지(18)에 형성된 환형 홈 내로 오(O)-링(132)이 위치된다. 이러한 구성에 있어서, 오(O)-링(132)은 로 챔버의 고온 내부를 결코 향하지 않는다. 임의적으로, 플랜지(18)는 그것의 홈에 끼워맞추어진 오(O)-링(132)이 저온하에서 항상 유지되는 것을 보장하기 위해서 수냉될 것이다.

초크랄스키 장치의 모든 타입에 있어서, 수직한 통로를 갖는 본 발명의 큰 밸브는 도가니 챔버와 풀챔버 사이에 개재될 것이다. 풀링(pulling) 작동과정 동안에, 연장되는 보올이 도가내 챔버 위의 풀챔버 내로 연속적으로 당겨짐에 따라서 게이트밸브는 개방된 상태로 남겨진다. 밸브를 폐쇄하면 성장이 개시되기전에 도가내 챔버와 풀챔버가 고립될 수 있거나, 아니면 성장한 보올을 제거할 수 있고, 재장입할 수 있고, 연속해서 초크랄스키에서 도가니를 주위와 통기함이 없이 새로운 시드와 교체된다. 이에 의해서, 풀 챔버는 주어진 천정높이에 대하여 길게 만들어질 것이다.

그러나, 도 5의 구성에 있어서, 밸브 게이트가 도 8의 구성에서 봉쇄위치 내외로 이동함에 따라서 오(O)-링이 도가니내에서 용융되도록 노출되고, 비록 도가니내로 신선한 공급원료를 주입하는 것과 같은 다른 응용들, 도 8의 구성이 수행될 수 있지만, 오(O)-링은 풀챔버내로 매우 천천히 당겨짐에 따라서 고온 보올에 노출된다.

도 9의 단면도에 도시된 본 발명의 게이트밸브(140)의 다른 실시 예는 이러한 문제들을 회피한다. 게이트밸브(140)는 도가니 위로 풀러 커버(puller cover)(144)의 상부와 풀 챔버(146)의 하단부 사이에서 수직한 중앙축(142) 주위로 배열되고, 이때 성장하는 보올은 도가니로부터 풀 챔버(146)로 천천히 상승한다. 게이트밸브(140)는 밸브 게이트(150)를 수용하는 밸브 하우징(148)을 포함하는데, 상기 밸브 게이트는 도 2의 저장위치(36)로부터 중앙축(142)상의 봉쇄위치 내외로 움직일 수 있고, 수직한 통로를 밀봉 및 비-밀봉하도록 중앙축(142)을 따라서 팽창 및 수축할 수 있다. 이러한 실시 예에 있어서, 밸브 게이트(150)의 상측과 냉각기측에 있는 밀봉판(152)은 연속적이고, 밸브 게이트(150)가 팽창되는 경우에 밀봉판(152)을 외부 플랜지(14)를 밀봉하기 위한 오(O)-링(153)을 끼워맞추는 주변 오(O)-링 홈을 포함한다. 밀봉판(152)은 도 2~7의 밸브판(56)의 밀봉기능을 수행하고, 밸브의 냉각측에 위치한다.

밸브 게이트(150)는 밸브 게이트(150)가 그것의 팽창상태에 있는 경우에 하부 내부 플랜지(18)에 대하여 인접하도록 그것의 바닥쪽에서 반응판(154)을 포함한다. 반응판(154)은 인접부재로서 기능한다. 도 3~8의 인접 링(88)과는 달리, 밸브(140)의 고온측에서 그리고 연속적인 평판의 형태로서 고온 도가지와 그것의 함유물로부터 밸브 게이트(150)의 내부를 보호하는 장벽판으로서 작용한다. 워터 채널(156)

반응판(154)이 도가니를 향하는 동안에 수냉시키기 위해서 워터 채널(156)이 반응판(154)에 형성된다. 반응판(154)은 내부 플랜지(18)에 대한 밀봉할 필요가 없지만, 도가니 챔버에 발생된 입자들의 대부분에 대한 장벽으로서 복사와 대류 열전달을 위한 열적 장벽으로서 작용한다. 성장 사이클 동안에, 게이트밸브(140)가 개방되고, 챔버와 성장하는 보올의 고온부분으로부터 떨어진 도 2의 저장위치(36)에서 오(O)-링(153)이 밸브 하우징(148) 내에 배치된다. 밸브 게이트(150)가 봉쇄위치 내외로 스윙하는 경우에, 오(O)-링(153)은 고온 도가니를 향하지 않지만 성장한 보올를 향하며, 이때 성장한 보올는 용융물로부터 분리되고 이미 상당히 냉각된다. 밸브 게이트(150)가 폐쇄위치에 있는 경우에, 비록 반응판(154)이 소정의 압력과 처리챔버의 대기압 사이의 장벽으로 작용하더라도 밸브 하우징(148)의 내부는 소정의 압력과 처리챔버의 대기압 하에 있다.

회전 기구, 압축 및 편향기구 및 게이트밸브(140)에 대한 냉각 공급라인들은 도 1~8의 게이트 밸브들로부터 채택될 것이다. 평평한 밀봉판(152)과 결합하여 밀봉하기 위해서 밸브의 냉각측에서 상부 플랜지(14)에 형성된 홈에 오(O)-링을 위치시키는 것이 가능하다. 그러나, 밸브의 개방 위치에 있어서, 오(O)-링은 고온 도가니에 노출되고 고온 도가니를 통과하는 성장하는 보올에 노출된다. 그러나, 냉각기 응용에 있어서, 그러한 배치는 유효하다.

본 발명의 밸브는 초크랄스키 성장장치로 제한되지 않으며, 다른 응용에도 사용될 수 있다. 또한, 비록 상기 설명에서는 밸브(10)에 의해서 연결된 두 챔버들의 감소된 압력이나 진공을 강조하였지만, 밸브(10)는 챔버들중 하나 또는 모두가 상당한 포지티브 압력을 받는 장치에 적용될 수 있다. 도 5의 게이트밸브에 대한 경우에 있어서, 스프링(106)의 강도와 공기압은 밸브판(56) 전방에 포지티브 압력에 대하여 밀봉하도록 증가될 필요가 있다.

다양한 실시 예들의 팽창가능한 게이트는 셔틀밸브에서 사용하기에 적합할 수 있으며, 이때 팽창가능한 게이트는 수축위치와 봉쇄위치 사이에 있는 통로에 대하여 횡방향으로 선형으로 이동하고, 상기 봉쇄위치에서 팽창된다. 즉, 도 5 내지 8의 아암(50)은 밸브 게이트(12)를 통로의 내외로 선형으로 이동시키도록 재구성된다. 슬라이더들 및 트랙들은 바람직하게 사용될 수 있다.

다양한 실시 예들의 팽창가능한 게이트는 셔틀밸브에서 사용하기 위해서 쉽게 채택될 수 있으며, 여기에서 팽창가능한 게이트는 수축위치와 봉쇄위치 사이에서 상기 통로에 대하여 횡방향으로 선형으로 이동하고, 상기 봉쇄위치에서 제 위치에서 팽창된다.

밸브 통로 및 연관된 게이트와 플랜지들은 원형을 이룰 필요는 없으나, 밸브를 통과할 물체들의 단면을 수용하기 위해서 다른 형상들을 취할 수 있다.

Claims (19)

1. 게이트밸브로서,
   밸브 하우징 - 상기 밸브 하우징은 상기 밸브 하우징의 제 1 축방향쪽으로부터 반대쪽의 제 2 축방향쪽으로 통로 축을 따라서 배열된 통로를 포함함 -; 그리고
   상기 통로로부터 떨어져서 상기 통로를 봉쇄하지 않는 수축위치로부터 상기 통로에 배치된 봉쇄위치로 상기 하우징 내에서 이동가능한 팽창가능한 게이트부재 - 상기 게이트부재는,
   (ⅰ) 상기 게이트부재의 팽창상태에서 상기 제 1 축방향쪽에 배치된 밀봉표면을 밀봉할 수 있는 밀봉부재,
   (ⅱ) 상기 게이트부재의 팽창상태에서 상기 밀봉표면을 향하고 상기 제 2 축방향쪽에 배치된 인접표면에 인접할 수 있는 대향부재,
   (ⅲ) 상기 게이트부재 내부에 배치된 팽창가능한 쪽을 갖는 공기구멍으로, 상기 공기구멍에 가해진 포지티브 가스압력이 상기 게이트밸브를 압축상태로 활성화하는 공기구멍, 및
   (ⅳ) 상기 공기구멍 내부에 배치되고 상기 게이트밸브를 팽창상태로 편향시키는 압축 스프링을 포함함 -;를 포함하며,
   상기 게이트밸브의 비-팽창상태에서 상기 밀봉부재는 상기 밀봉표면을 밀봉하지 않으며 상기 대향부재는 상기 인접표면에 인접하지 않는 게이트밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동가능한 벽들은 축방향으로 움직이지 않는 부분을 상기 밀봉부재 및 상기 대향부재에 결합시키는 게이트밸브.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 밀봉부재와 상기 밀봉표면 사이에 가해진 밀봉력은 상기 대향부재와 상기 인접표면 사이에 가해진 인접력에 대항하는 게이트밸브.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 항에 있어서, 상기 밀봉력과 상기 인접력은 상기 압축 스프링에 의해서 가해지는 게이트밸브.
5. 게이트밸브로서,
   밸브 하우징 - 상기 밸브 하우징은 상기 밸브 하우징의 제 1 축방향쪽으로부터 반대쪽의 제 2 축방향쪽으로 통로 축을 따라서 배열된 통로를 포함함 -;
   상기 통로 축에 대하여 수직한 평면에서 이동가능한 지지부재;
   상기 지지부재상에서 유연하게 지지되고, 상기 제 1 축방향쪽에서 밀봉표면을 선택적으로 밀봉하거나 밀봉하지 않도록 상기 통로 축에 대하여 평행한 게이트 축을 따라서 제 1 방향으로 이동할 수 있는 밸브 게이트;
   상기 지지부재상에서 유연하게 지지되고, 상기 제 2 축방향쪽에서 인접표면에 선택적으로 인접하거나 인접하지 않도록 상기 제 1 방향과 반대방향인 제 2 방향으로 이동할 수 있는 대향부재;
   상기 게이트 축을 따라서 상기 밸브판과 상기 대향부재를 함께 가압할 수 있는 적어도 하나의 유압챔버; 그리고
   상기 게이트 축을 따라서 상기 밸브판과 상기 대향부재를 서로 떨어지게 편향시키도록 상기 적어도 하나의 유압챔버에 배치된 압축스프링;을 포함하는 게이트밸브.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 지지부재와 상기 밸브판 사이에 연결된 제 1 벨로우즈, 및 상기 지지부재와 상기 대향부재 사이에 연결된 제 2 벨로우즈를 더 포함하며, 상기 제 1 벨로우즈와 상기 제 2 벨로우즈는 상기 적어도 하나의 유압챔버의 벽들을 형성하는 게이트밸브.
7. 진자 게이트밸브로서,
   밸브 하우징 - 상기 밸브 하우징은 상기 밸브 하우징의 제 1 축방향쪽으로부터 반대쪽의 제 2 축방향쪽으로 통로 축을 따라서 배열된 통로를 포함함 -; 그리고
   상기 통로 축에 대하여 평행한 선회축을 따라서 그리고 상기 통로의 외부로 연장되는 회전축에 연결되고, 상기 통로로부터 떨어져서 상기 통로를 봉쇄하지 않는 비-봉쇄위치로부터 상기 통로에 배치된 봉쇄위치로 상기 밸브 하우징 내에서 이동가능한 팽창가능한 게이트부재 - 상기 게이트부재는,
   (ⅰ) 상기 게이트부재의 팽창상태에서 상기 제 1 축방향쪽에 배치된 밀봉표면을 밀봉할 수 있는 밀봉부재,
   (ⅱ) 상기 게이트부재의 팽창상태에서 상기 밀봉표면을 향하고 상기 제 2 축방향쪽에 배치된 인접표면에 인접할 수 있는 대향부재, 및
   (ⅲ) 상기 밀봉부재와 상기 대향부재 중 하나에 형성된 적어도 하나의 냉각 채널을 포함함 -;를 포함하며,
   상기 게이트부재의 비-팽창상태에서 상기 밀봉부재는 상기 밀봉표면을 밀봉하지 않으며 상기 대향부재는 상기 인접표면에 인접하지 않는 진자 게이트밸브.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 냉각 채널이 상기 밀봉부재에 형성된 진자 게이트밸브.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 대향부재는 상기 통로를 봉쇄할 수 있는 장벽판이고, 상기 적어도 하나의 냉각채널이 상기 대향부재의 장벽판에 형성된 진자 게이트밸브.
10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 게이트부재에 있는 공기구멍에 연결되고 상기 밀봉부재와 상기 대향부재를 상기 비-팽창 상태로 이동시킬 수 있는 포지티브 공기압의 소오스; 및
    상기 공기구멍에 배치되고, 상기 밀봉부재와 상기 대향부재를 상기 팽창상태로 편향시키는 압축 스프링을 더 포함하는 진자 게이트밸브.
11. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 항에 있어서, 상기 밸브 하우징 내에 배치되고 상기 적어도 하나의 냉각 채널의 대향하는 단부들을 상기 회전 샤프트에 형성된 공급 채널들에 연결하는 유연한 금속 배관을 더 포함하는 진자 게이트밸브.
12. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 항에 있어서,
    상기 밸브판에 대한 중간 공간을 가로지르는 상기 통로축에 대하여 적어도 부분적으로 평행하게 연장되는 적어도 하나의 제 1 라이저(riser)에 의해서 고정된 제 1 판;
    제 1 행거 림을 형성하도록 상기 제 1 판에 고정되고 상기 중간 공간을 가로질러서 축방향으로 연장되는 제 1 행거;
    상기 대향부재에 대한 중간 공간을 가로지르는 상기 통로축에 대하여 적어도 부분적으로 평행하게 연장되는 적어도 하나의 제 2 라이저(riser)에 의해서 고정된 제 2 판;
    제 2 행거 림을 형성하도록 상기 제 2 판에 고정되고 상기 중간 공간을 가로질러서 축방향으로 연장되는 제 2 행거; 및
    상기 제 1 행거 림과 상기 제 2 행거 림 사이에 고정된 압축 스프링을 더 포함하는 진자 게이트밸브.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 판과 상기 제 2 판을 연결하고 그 사이에 공기챔버를 형성하는 유연한 진공 벽들; 및
    상기 공기챔버에 연결된 포지티브 공압 소오스;를 더 포함하는 진자 게이트밸브.
14. 통로축을 따라서 통과하는 통로를 갖는 밸브 하우징에 수용되기 위한 진자 밸브게이트로서,
    선회축을 따라서 연장되는 회전 샤프트;
    상기 회전 샤프트에 고정된 지지 아암;
    상기 통로로부터 떨어진 저장위치와 상기 통로에 배치된 봉쇄위치 사이에서 이동가능하고 상기 지지 아암상에서 지지되는 팽창가능한 게이트부재 - 상기 게이트부재는,
    상기 지지 아암에 고정된 중간판,
    상기 중간판의 한쪽에 배치되고, 상기 선회축에 대하여 평행한 제 1 방향으로 이동할 수 있으며 상기 부재를 상기 밸브 하우징에 대하여 밀봉할 수 있는 밀봉부재,
    상기 중간판의 제 2 반대쪽에 배치되고, 상기 밀봉부재의 이동과 연관되어 상기 제 1 방향과는 반대방향인 제 2 방향으로 이동할 수 있는 인접부재를 포함하는 대향부재, 및
    상기 밀봉부재와 상기 대향부재를 서로를 향하도록 편향시키는 압축 스프링을 구비함 -;를 포함하는 진자 밸브게이트.
15. 제 14 항에 있어서, 공기챔버를 더 포함하며, 상기 공기챔버는 압력 소오스에 연결되고, 상기 중간판상에서 지지되며, 유연한 측벽들을 가지며, 상기 밀봉부재와 상기 대향부재에 각각 고정된 축방향 단부벽을 가지며, 그 안에 상기 압축 스프링을 포함하는 진자 밸브게이트.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 통로 축에 대하여 적어도 부분적으로 상기 밀봉부재까지 연장되는 적어도 하나의 제 1 라이저를 통해서 고정된 제 1 판;
    상기 제 1 판에 고정되고, 제 1 행거 림을 형성하도록 상기 중간 공간을 가로질러서 축방향으로 연장되는 제 1 행거;
    상기 통로 축에 대하여 적어도 부분적으로 상기 대향부재까지 연장되는 적어도 하나의 제 2 라이저를 통해서 고정된 제 2 판; 및
    상기 제 2 판에 고정되고, 제 2 행거 림을 형성하도록 상기 중간 공간을 가로질러서 축방향으로 연장되는 제 2 행거;를 포함하며,
    상기 압축 스프링은 상기 제 1 행거 림과 상기 제 2 행거 림 사이에 고정되는 진자 밸브게이트.
17. 제 16 항에 있어서, 공기 챔버가 상기 제 1 판과 상기 제 2 판 사이에 형성되고, 상기 제 1 판과 상기 제 2 판을 상기 중간판에 연결하는 팽창가능한 벽들을 포함하는 진자 밸브게이트.
18. 제 14 항 내지 제 17 항의 어느 항에 있어서, 냉각채널이 상기 밀봉부재에 형성되는 진자 밸브게이트.
19. 제 14 항 내지 제 17 항의 어느 항에 있어서, 상기 인접부재는 상기 통로를 봉쇄할 수 있는 장벽판으로서 형성되고, 그 안에 형성된 냉각채널을 포함하는 진자 밸브게이트.

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